Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2017 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/27586 |
Resumo: | Tese de mestrado em Ecologia e Gestão Ambiental, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017 |
| id |
RCAP_66b6e3d3e0a4f016f974568de7222047 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ul.pt:10451/27586 |
| network_acronym_str |
RCAP |
| network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository_id_str |
7160 |
| spelling |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate changePrecipitaçãoBiodiversidadeAdaptaçãoAlterações climáticasMontadoBacia MediterrânicaSemiáridoTeses de mestrado - 2017Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasTese de mestrado em Ecologia e Gestão Ambiental, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017O aquecimento global é problema atual da sociedade moderna. Desde o inicio da industrialização que a concentração de dióxido carbono na atmosfera tem aumentado, o que, consequentemente, tem levado a um aumento da temperatura média global (0.6±0.2ºC). Uma das principais consequências do aquecimento global é a alteração dos padrões normais do clima. O aumento da temperatura média e alteração dos padrões normais de precipitação, promovidos pelas alterações climáticas trarão inúmeros problemas naturais e socioeconómicos. A nível natural potenciará a perda e/ou fragmentação de habitats, erosão do solo, extinção e extirpação de espécies vulneráveis, dispersão de pragas, espécies invasoras e doenças, e afetará negativamente a fenologia de algumas espécies. A nível socioeconómico, os impactos negativos serão fortemente sentidos a nível de produção agrícola, segurança alimentar, recursos hídricos e energéticos, saúde pública, e turismo. Algumas regiões serão mais afetadas que outras, agravando as diferenças sociais e intensificando a degradação ambiental Segundos dados mais recentes (Füssel & Jol, 2012), o continente europeu tem registado nas últimas décadas um aumento contínuo da temperatura média anual e diminuição da precipitação média anual. De todas as regiões europeias, a Bacia do Mediterrâneo será a mais fortemente atingida por estas mudanças dos padrões climáticos. Os ecossistemas mediterrânicos são caracterizados pelo seu clima altamente variável, sendo frio e húmido, no inverno; e quente e seco, no verão. Uma elevada percentagem da precipitação anual ocorre nos meses mais frios, podendo ocorrer episódios de longas secas durante os meses mais quentes. Estes ecossistemas apresentam uma enorme riqueza específica, com 39 1000 espécies plantas vasculares, constituindo cerca de 12% das espécies mundiais (Kew, 2016); e 770 espécies de vertebrados (Myers et al, 2000). Em Portugal, a região semiárida do Alentejo tem sentido, de forma mais severa, o aumento da temperatura média anual e diminuição da precipitação anual, verificado nos últimos anos. Esta região tem um historial de ordenamento do território desapropriado, más práticas agrícolas e o abandono de áreas agrícolas é uma realidade. Os impactos ambientais promovidos por este historial em conjunto com as alterações climáticas têm contribuído para a expansão da região semiárida e o agravamento do processo de desertificação que se tem verificado. O Montado, um habitat característico da região Sul de Portugal, tem nos últimos anos registado um aumento da taxa de mortalidade do sobreiro e da azinheira. Adicionando a este problema, a taxa de renovação tem diminuído, levando à redução da densidade arbórea. Este ecossistema é caracterizado pela sua estrutura tipo-savana, de baixa densidade arbórea, normalmente Sobreiro (Quercus suber) e/ou Azinheira (Quercus ilex L. subsp. rotundifolia (Lam.)), e um sub-coberto composto por pastagens naturais e/ou culturas agrícolas. O Montado apresenta uma elevada importância económica e ecológica. A nível económico, a produção de cortiça e a exploração do gado, para a produção de carne, entres outros, são os principais produtos exportados, têm uma elevada importância na economia para o país. Ecologicamente falando, o Montado contribui fortemente na regulação do ciclo de água, no sequestro de carbono, proteção do solo contra os processos erosivos e, claro, hotspot de biodiversidade. Um historial de incorretos processos de exploração agrícola, somado ao abandono de áreas agrícolas, desflorestação, e a occorrência de pragas têm contribuído para o declínio do Montado. As alterações climáticas têm auxiliado no aumento do declínio do Montado. Porquê adaptação? A aplicação de medidas de adaptação tem como principal intuito diminuir o grau de vulnerabilidade do ecossistema às alterações climáticas, aumentando a capacidade de adaptação do ecossistema. Desta forma, as medidas de adaptação reduzem os potenciais impactos negativos e aumentam os potencias impactos positivos das alterações climáticas. A opção de estudar as Pastagens Permanentes Semeadas Biodiversas ricas em Leguminosas (PPSBRL), reside no facto de alguns estudos realizados salientarem a sua importância económica e ecológica como uma medida mitigadora no combate às alterações climáticas. Portanto, decidimos analisar a capacidade adaptativa destas pastagens biodiversas, de forma a avaliar o seu potencial uso como medida de adaptação às alterações climáticas PPSBRL são um sistema de pastagens com elevado grau de diversidade de sementes, até 20 espécies ou variedades, permitindo a este sistema adaptar-se às variações das variáveis climáticas e a diferentes tipos de solo. Este facto permite que as pastagens biodiversas possam produzir mais matéria seca que as pastagens naturais. A presença de leguminosas assume um papel importante neste sistema de pastagens, visto que a simbiose com bactérias do género Rhizobium permite a fixação do azoto atmosférico no solo, tornando acessível este recurso a outras espécies vegetais. A fixação de azoto atmosférico permite que o sistema seja autossuficiente, reduzindo, assim, a necessidade de recorrer a adubos azotados e, consequentemente, as emissões de gases de efeito de estufa inerentes á criação dos adubos. A produtividade das leguminosas depende da presença de fósforo no solo, portanto é necessário adicionar este nutriente durante a implementação das pastagens biodiversas. A elevada produtividade de matéria seca permite a produção de mais alimento para alimentação do gado, com menores custos, e o aumento da quantidade de matéria orgânica disponível no solo. A presença de matéria orgânica no solo é de extrema importância, visto que reduz o grau de erodibilidade do solo, aumentando a capacidade de retenção de água no sistema, e torna o solo mais rico em nutrientes e, consequentemente, mais fértil. O objetivo desta dissertação será, então, avaliar as variações de produtividade das pastagens biodiversidade de acordo com variáveis climáticas e tipos de solo; e o potencial das pastagens permanentes biodiversas ricas em leguminosas como medida de adaptação às alterações climáticas no Alentejo. O estudo realizou-se no Baixo Alentejo, mais propriamente em Mértola e Beja, usando imagens de satélite (Landsat 8, 7 e 5), num período de 8 anos. Optou-se por comparar as pastagens biodiversas com as pastagens naturais existentes na sua periferia e com pastagens que existiriam previamente à implementação das pastagens biodiversas. Como medida quantitativa para a comparação entre pastagens optou-se pelo uso do Índice de Vegetação de Diferença Normalizada (NDVI), uma ferramenta muito utilizada na avaliação da densidade do coberto vegetal. Na análise do NDVI procedeu-se à comparação sazonal das pastagens, e criação de rácios para as pastagens biodiversas e anteriores (previous) de forma a anular o erro criado pela comparação pastagens em solos muito diferentes. Visto que o rácio permite comparar duas grandezas, o seu uso permitiu-nos testar se as variações observadas estariam relacionadas com o tipo de solo (Cambissolos Eutricos, Litossolos Eutricos e Luvissolos) ou com a variação anual de quantidade de precipitação (anos secos e húmidos). Numa comparação sazonal, verificamos que nas estações do ano onde o nível de precipitação é elevado, nomeadamente durante o Inverno e a Primavera, a produtividade entre as pastagens era muito semelhante. Na estação onde surgem as primeiras chuvas de outono, a produtividade das biodiversas apresentou valores de rácios inferiores ao das pastagens naturais e pastagens anteriores à implementação. Os nossos resultados mostraram uma baixa diferença a nível de produtividade entre as pastagens biodiversas e as pastagens naturais. Ao comparar as biodiversas com as pastagens que existiam anteriormente à implementação das pastagens biodiversas, verificou se que, no global, não houve diferença significativa de produtividade. Reduzindo as nossas análises a nível local pudemos verificar algumas diferenças. Em Beja, as pastagens biodiversas tiveram ratios inferiores aos das pastagens que existiam previamente, o que significa que houve uma redução da produtividade local com a implementação destas pastagens. Curiosamente, o oposto foi verificado em Mértola. Ao fazermos esta comparação em diferentes tipos de solo foi notório algumas diferenças. As pastagens biodiversas encontradas em Cambissolos, solos muito produtivos, tiveram baixa produtividade, quando comparadas com as pastagens anteriores, e a densidade da vegetação muito semelhante às pastagens naturais. Nos Litossolos, solos rasos e de baixa retenção, as produtividades de ambas pastagens foram inferiores ao das pastagens naturais, mostrando uma baixa produtividade destas pastagens neste tipo de solos. Isto poderá estar relacionado com a má produtividade das leguminosas em condições de stress hídrico. Finalmente, nos Luvissolos, solos limitados em C e N, a produtividade das pastagens biodiversas e anteriores foi superior às das pastagens naturais, com as biodiversas apresentando a maior produtividade das três. Isto demonstra que, de facto, a implementação das pastagens biodiversas em solos limitados em C e N, aumenta a produtividade do sistema. Em situações de baixa precipitação anual, as pastagens biodiversas mostram baixos rácios de NDVI, indicando uma fraca produtividade quando comparados com as pastagens que existiam anteriormente. A produtividade obtida pelas pastagens biodiversas era, inclusive, inferior à produtividade normal das pastagens naturais. Em condições de excesso de precipitação, as pastagens biodiversas mostram uma melhor produtividade quando comparada com estas duas pastagens. O nosso estudo demonstrou que, ao contrário do expectado, as pastagens biodiversas não tiveram uma produtividade superior à das pastagens naturais, e que em anos de escassez de água, estas pastagens não seriam uma boa opção como medida de adaptação. Mas em solos onde existe carência de matéria orgânica, estas pastagens têm, de facto, capacidade para aumentar a produtividade do sistema. Apesar da elevada biodiversidade característica destas pastagens, o facto é que a sua produtividade nunca foi muito superior à das pastagens naturais, e, inclusive, em solos com muitas limitações ao crescimento, e.g. Litossolos.The semiarid region of Portugal has been showing a decrease of pastures productivity, caused by the worsening of the desertification process, promoted by climate change. Adaptation emerges as potential solution to increase the ecosystems adaptation capacity and reduce its vulnerability to climate change impacts. The main objective of this dissertation was to study the potential use of sown biodiverse pastures rich in legumes as an adaptation measure. The benefits of these pastures, specially, regarding carbon sequestration, are well documented, so we decided to study the effects of different types of soils and precipitation regimes in these pastures productivity. To perform this study, we compared the biodiverse pastures with most commonly used pastures in Alentejo, the natural pastures, by using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Our results showed no significant differences in productivity between natural pastures and biodiverse pastures. The biodiverse pastures showed low productivity in the Lithosols, when, compared with the natural pastures. As for the Cambisols and Luvisols, the biodiverse pastures productivity was a higher the natural pastures productivity. When comparing with the pastures that existed previously, the biodiverse pastures had lower densities in the Cambisols. Under dry conditions the biodiverse pastures registered low densities, when compared with the natural and previous pastures. The main consideration we can undertake with this study is, the biodiverse pastures did not improve the productivity as expected, and, in some cases, it reduced the system´s productivity. Our results showed that the biodiverse pastures productivity was higher when the climatic and soil conditions were more suitable for vegetative growth. So, when considering productivity, we cannot state that these pastures would be a good adaptation measure against climate change. Complementation with quality studies, e.g. soil moisture content and soil fauna richness, should be consider in future studies regarding this subject.Pinho, PedroVizinho, AndréRepositório da Universidade de LisboaDias, Nuno Filipe Abreu2017-05-03T15:06:37Z201720172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/27586TID:201867834enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:18:40Zoai:repositorio.ul.pt:10451/27586Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:43:59.652998Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change |
| title |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change |
| spellingShingle |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change Dias, Nuno Filipe Abreu Precipitação Biodiversidade Adaptação Alterações climáticas Montado Bacia Mediterrânica Semiárido Teses de mestrado - 2017 Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| title_short |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change |
| title_full |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change |
| title_fullStr |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change |
| title_full_unstemmed |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change |
| title_sort |
Sown biodiverse permanent pastures rich in legumes as an adaptation tool against climate change |
| author |
Dias, Nuno Filipe Abreu |
| author_facet |
Dias, Nuno Filipe Abreu |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Pinho, Pedro Vizinho, André Repositório da Universidade de Lisboa |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Dias, Nuno Filipe Abreu |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Precipitação Biodiversidade Adaptação Alterações climáticas Montado Bacia Mediterrânica Semiárido Teses de mestrado - 2017 Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| topic |
Precipitação Biodiversidade Adaptação Alterações climáticas Montado Bacia Mediterrânica Semiárido Teses de mestrado - 2017 Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| description |
Tese de mestrado em Ecologia e Gestão Ambiental, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017 |
| publishDate |
2017 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2017-05-03T15:06:37Z 2017 2017 2017-01-01T00:00:00Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10451/27586 TID:201867834 |
| url |
http://hdl.handle.net/10451/27586 |
| identifier_str_mv |
TID:201867834 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
| language |
eng |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
| instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| instacron_str |
RCAAP |
| institution |
RCAAP |
| reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1799134360197136384 |